[发明专利]含氧化铈的氧化钙基锰系合金脱磷渣、制备及应用方法

说明书

本发明涉及一种含氧化铈的氧化钙基锰系合金脱磷渣，包括以下重量份组分：氧化钙20份～40份、氧化锰30份～50份、氧化铈5份～10份、萤石20份～30份，所述氧化钙、氧化锰、氧化铈、萤石的粒度D50≤10mm。脱磷渣经预熔、粉碎、筛分制成脱磷渣颗粒，锰系合金冶炼时，分次加入预热后的脱磷渣。氧化钙、氧化铈的加入起到稳定渣中脱磷产物的作用，两者复合加入脱磷渣的磷容量更大，能够进行锰锰系合金中磷的深脱除，氧化锰、萤石一定程度上起到降低脱磷渣熔点、提高脱磷渣流动性的作用，为脱磷提供更好的动力学条件。对于脱磷渣的预熔、破碎和筛分工艺是为了获得更加均匀、熔化速度快、覆盖性能好的优良脱磷渣，提高使用性能。

技术领域

本发明涉及铁合金精炼领域，特别涉及含氧化铈的氧化钙基锰系合金脱磷渣、制备及应用方法。

背景技术

锰铁作为钢铁生产消耗量较大的铁合金品种，在炼钢生产中主要是在还原精炼阶段作为脱氧剂和合金剂加入钢液，因此锰铁中的磷几乎全部进入钢中。目前除富锰渣冶炼工序能去除锰矿中的部分磷外，在锰铁冶炼的其他工序中，原料中的磷则大部分进入合金，锰铁的磷含量主要是依靠配料来控制，生产低磷锰铁以及锰铁的脱磷问题正在受到越来越多的关注。

锰与氧的结合力大于铁与氧的结合力，控制着体系的氧势，同时锰铁中的硅含量较高，还要面对脱磷保锰的问题，因此它的脱磷难度远大于铁基熔体脱磷。目前锰铁脱磷方法主要分为氧化法和还原法，理论研究表明常规的适用于铁基熔体的氧化钙渣系很难满足锰铁脱磷的要求，只有碱度更高的氧化钠、氧化钡渣系才能实现锰熔体的脱磷，文献《BaC03基熔剂对锰铁熔体脱磷的实验研究》系统研究了BaC03基熔剂脱磷效果，并分析了渣系的处理时间对于脱磷效果的影响、脱磷过程中熔体氧位的变化规律，但未对脱磷效果展开深入研究，从文中提供的数据看未能对锰铁进行深脱磷，脱磷后锰铁磷含量＞0.3％；文献《高碳锰铁氧化脱磷的理论分析》从热力学角度比较了氧化钡、氧化钙渣系脱磷保锰的可行性，得出氧化钡渣系才能满足脱磷保锰的要求，并分析碳、硅、渣中氧化锰活度、渣中氧化钡对脱磷保锰的影响，但只提供了热力学上可行性研究，未能从实际脱磷效果展开深入研究；文献《含Ce2O3锰铁脱磷渣系熔化性质及黏度》系统研究了氧化钙-锰矿-二氧化硅-氧化铈渣系在氧化铈含量变化的情况下熔渣黏度和碱度等其它性质的变化,但未能就脱磷效果展开研究，同时未涉及到外加化渣物质改变其黏度和熔点等化学性质的研究。

从前人的研究结果看，均很少涉及到锰铁脱磷实际效果研究，更未见到锰铁深脱磷技术(P<0.1％)，因此有必要展开研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含氧化铈的氧化钙基锰系合金脱磷渣及其应用方法，对锰系合金进行深脱磷处理。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种含氧化铈的氧化钙基锰系合金脱磷渣，包括以下重量份组分：氧化钙20份～40份、氧化锰30份～50份、氧化铈5份～10份、萤石20份～30份，所述氧化钙、氧化锰、氧化铈、萤石的粒度D50≤10mm。

一种含氧化铈的氧化钙基锰系合金脱磷渣制备方法，具体步骤包括：

(1)将粒度D50≤10mm的氧化钙、氧化锰、氧化铈、萤石原料混合均匀，其重量份配比为：氧化钙20份～40份、氧化锰30份～50份、氧化铈5份～10份、萤石20份～30份；

(2)将配置合格的物料进行预熔处理，升温到1400℃～1500℃并保温1.5小时～2小时，将熔化后渣料倒出自然冷却；

(3)将冷却至室温的渣料进行破碎和筛分，最终得到粒度小于D50≤5mm的脱磷渣备用；